[发明专利]扬声器盆架在螺钉安装过程中的强度仿真分析方法

说明书

本发明涉及一种扬声器盆架在螺钉安装过程中的强度仿真分析方法，能够有助于得到指定扭矩下扬声器盆架的强度，有助于快速找到合适的螺钉安装扭矩。一种扬声器盆架在螺钉安装过程中的强度仿真分析方法，获取扬声器盆架和螺钉的参数并绘制扬声器盆架和螺钉的装配模型，根据所述装配模型建立扬声器盆架和螺钉的有限元模型，采用有限元法对所述有限元模型进行求解，通过后处理得到在螺钉安装过程中达到指定扭矩时，扬声器盆架上应力和应变的大小和分布图。

技术领域

本发明涉及扬声器领域，具体涉及一种扬声器盆架在螺钉安装过程中的强度仿真分析方法。

背景技术

扬声器盆架是维持扬声器结构稳定的重要部件，起着支撑和保护振膜、弹波和折环等部件的作用，还具有连接其他部件的作用。盆架结构具有足够的强度是保证扬声器前期顺利安装和后期稳定工作的前提。扬声器常见的固定方式是采用螺钉固定。在螺钉的安装过程中，安装扭矩的大小非常重要，扭矩较小不能保证扬声器与其他部件连接的稳定性，但扭矩过大又会造成盆架的破裂。但现有的方法存在如下问题：1)在扬声器研发过程中，一般的试验的方法需要对盆架反复制样和试验，耗时长、成本高的问题；2)试验的方法只能得到盆架是否损坏的定性结论，无法获得盆架上各点的应力和应变值，无法帮助设计人员进行定量的结构优化的问题。

因此，对螺钉安装过程中盆架结构强度进行仿真分析，有助于准确地得到指定扭矩下扬声器盆架的强度，确保盆架在整个安装过程中的安全性。同时，还有助于设计人员快速找到合适的扭矩来完成扬声器的安装。

发明内容

本发明旨在提出一种扬声器盆架在螺钉安装过程中的强度仿真分析方法，能够有助于得到指定扭矩下扬声器盆架的强度，有助于快速找到合适的螺钉安装扭矩。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种扬声器盆架在螺钉安装过程中的强度仿真分析方法，获取扬声器盆架和螺钉的参数并绘制扬声器盆架和螺钉的装配模型，根据所述装配模型建立扬声器盆架和螺钉的有限元模型，采用有限元法对所述有限元模型进行求解，通过后处理得到在螺钉安装过程中达到指定扭矩时，扬声器盆架上应力和应变的大小和分布图。

进一步地，采用稳态分析方法对所述有限元模型进行求解，求解的理论方程如下：

其中，[M]为质量矩阵，[C]为阻尼矩阵，[K]为静刚度矩阵，为节点加速度向量，为节点速度向量，{X}为节点位移向量，{F}为激励载荷向量。

进一步地，通过后处理还得到在螺钉安装过程中达到指定扭矩时，螺钉与扬声器盆架接触面的接触压力。

进一步地，所述强度仿真分析方法包括获取扬声器盆架和螺钉的几何尺寸、该盆架和螺钉所用材料的材料属性、该盆架和螺钉的约束条件和载荷条件的步骤。

进一步地，所述装配模型为通过三维绘图软件制作的三维几何模型。采用仿真分析软件建立扬声器盆架和螺钉的有限元模型包括如下步骤：

S21、将扬声器盆架和螺钉的三维几何模型导入有限元分析软件，建立螺钉安装过程中扬声器盆架强度仿真分析的几何模型；

S22、设置物理场及材料模型；

S23、定义边界条件和载荷；

S24、定义材料属性；

S25、划分网格。

更进一步地，步骤S21中，可对盆架和螺钉进行合理的简化以减少计算量；导入所述三维几何模型后，清除有限元模型中多余的点、线、面或体。这是由于在有限元模型构建过程中，由于几何模型中多余的点、线、面和体均会对网格质量造成较大的影响，故导入几何模型后，需采用几何清理功能清除模型中多余的点、线、面和体，提高网格质量。